超音速等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层的结构及冲蚀磨损机理

摘要：

目的 改善流体机械部件的耐冲蚀磨损性能.方法 采用超音速等离子喷涂(Supersonic Plasma Spraying)系统制备NiCr-Cr3C2涂层,通过X射线衍射仪(XRD)分析了喷涂粉末和涂层的物相结构.采用扫描电子显微镜(SEM)及配套的能谱分析仪(EDS)观察和分析了涂层的微观形貌及化学成分.采用透射电子显微镜(TEM)从超微观角度分析了涂层的晶粒结构.采用Image J2x孔隙率计算软件测定了涂层的孔隙率.采用显微硬度仪、纳米压痕仪及万能拉伸试验机分别测定了涂层的显微硬度、弹性模量和结合强度.采用动载磨料试验机进行了冲蚀试验,冲蚀角度为90°,砂浆比为5∶8,冲蚀时间为3h.结果 获得的超音速等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层主要含有NiCr、Cr3C2、Cr7C3等物相,至少含有单晶、纳米晶、过渡区三个区域.涂层的显微硬度值为911HV0.3,约为基体的3倍,孔隙率为1.4％,结合强度为66 MPa,弹性模量为215.3 GPa.在90°攻角下,涂层的冲蚀磨损失效以疲劳剥落磨损为主.结论 用超音速等离子喷涂系统在基体表面制备的NiCr-Cr3C2涂层具有较好的耐冲蚀磨损性能.

关键词：超音速等离子喷涂、NiCr-Cr3C2涂层、力学性能、冲蚀磨损、微观结构

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分类号：TG174.442(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51275151;国家973计划2011CB013405;国家杰出青年科学基金51125023;河北省自然科学基金E2016202325Supported by the National Science Foundation of China51275151,973 Project 2011CB013405 and Distinguished Young Scholars of NSFC51125023

在线出版日期：2016-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：32-37